花坤銅多金屬礦控礦條件與成礦規(guī)律淺析

陳紅全，袁和，魏強(qiáng)，王澤蛟

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花坤銅多金屬礦控礦條件與成礦規(guī)律淺析

陳紅全1，袁和1，魏強(qiáng)2，王澤蛟2

（1.桂林理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541000；2.遼寧有色地質(zhì)局一〇九隊(duì)，遼寧 朝陽(yáng) 122000）

花坤銅多金屬礦區(qū)地處華北地臺(tái)北緣燕山臺(tái)褶帶東部遼西臺(tái)陷西側(cè)朝陽(yáng)穹褶斷束中段，該穹褶斷束呈北北東向展布，是遼西地區(qū)十分重要的構(gòu)造—巖漿巖成礦帶。在分析區(qū)域地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)特征及主要控礦條件的基礎(chǔ)上，總結(jié)了該區(qū)的成礦規(guī)律、找礦標(biāo)志及找礦方向。通過(guò)綜合分析認(rèn)為在礦區(qū)具備礦源層—構(gòu)造—巖漿巖“三位一體”的成礦條件較好的地段，找礦前景極佳，并經(jīng)過(guò)鉆孔驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)在花坤地區(qū)多處具有較好的找礦空間，如在和尚溝東山花崗斑巖與白云質(zhì)灰?guī)r接觸帶上48m處見(jiàn)礦。

銅多金屬；控礦條件；成礦規(guī)律；花坤

遼寧花坤銅多金屬礦區(qū)經(jīng)過(guò)近幾年多階段的地質(zhì)勘查工作，以礦源層—構(gòu)造—巖漿巖成礦理論為指導(dǎo)，經(jīng)過(guò)鉆探深部驗(yàn)證，共獲得了9條具有工業(yè)價(jià)值的礦體。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

該區(qū)地處華北地臺(tái)北緣燕山臺(tái)褶帶東部遼西臺(tái)陷西側(cè)朝陽(yáng)穹褶斷束中段，北以北東向凌?！逼睅r石圈斷裂為界，與內(nèi)蒙地軸毗鄰，南以要路溝—錦西北東東向殼斷裂為界，與山海關(guān)臺(tái)拱相連。

區(qū)域出露地層大體可分為三個(gè)單元，西以北東向梅勒營(yíng)子沖斷層為界，西北側(cè)出露地層主要為中生界侏羅系北票組及白堊系九佛堂組火山巖建造。北票組巖性為黃褐色頁(yè)巖夾粉砂巖及煤線，九佛堂組主要為頁(yè)巖、砂巖、粉砂巖。東以北北東向長(zhǎng)在營(yíng)子沖斷層為界，南東出露地層主要有中生界侏羅系中統(tǒng)蘭旗組、上統(tǒng)土城子組及白堊系下統(tǒng)義縣組火山巖建造。梅勒營(yíng)子沖斷層與長(zhǎng)在營(yíng)子沖斷層中間所挾持部分出露地層主要為元古界薊縣系及古生界寒武系、奧陶系碳酸鹽巖—碎屑巖建造。薊縣系霧迷山組巖性特征為燧石條帶白云質(zhì)灰?guī)r，洪水莊組主要由頁(yè)巖、白云質(zhì)灰?guī)r組成，鐵嶺組由中厚層白云質(zhì)灰?guī)r、頁(yè)巖及含錳灰?guī)r組成。

圖1 花坤銅多金屬礦礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)略圖

K-白堊系 J-侏羅系 O-奧陶系∈-寒武系 Pt3jx-薊縣系 βμ52-燕山早期輝綠巖 δ53-1-燕山晚期黑云母閃長(zhǎng)巖 γπ53-2-燕山晚期花崗斑巖 η53-3-燕山晚期二長(zhǎng)巖 δμ-閃長(zhǎng)玢巖 λπ53-4-燕山晚期流紋斑巖 1-向斜 2-背斜 3-旋扭斷層 4-斷層 5-礦帶及編號(hào)

區(qū)域構(gòu)造主要有柏山復(fù)背斜、北北東向長(zhǎng)在營(yíng)子沖斷層、北東向梅勒營(yíng)子沖斷層和花坤“蓮花狀”旋卷構(gòu)造[1]。其中花坤“蓮花狀”旋卷構(gòu)造，呈橢圓形展布，直徑8~10km，以逆時(shí)針?lè)较蚺?dòng)。西部旋回面保存完整，由兩條弧形旋鈕斷層和一條輝綠巖床組成；東部旋回面已被花坤雜巖體占據(jù)。組成該“蓮花狀”旋卷構(gòu)造的斷裂系統(tǒng)是銅多金屬礦液遷移的良好導(dǎo)礦構(gòu)造，旋卷構(gòu)造虛脫部位為花坤雜巖體的侵位和礦質(zhì)沉淀提供了重要場(chǎng)所，迷霧山組地層與花坤雜巖體接觸構(gòu)造及內(nèi)外接觸帶次級(jí)斷裂是銅多金屬礦體賦存的有利空間[2]。

區(qū)域燕山期巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，早期主要為輝綠巖，呈巖床產(chǎn)出，主要分布在西門溝、長(zhǎng)茂河子和梅勒營(yíng)子等地。晚期主要為花坤雜巖體，沿“蓮花狀”旋轉(zhuǎn)構(gòu)造中心及東部旋回面侵入，為一淺成-超淺成由基性-中性-酸性-堿性組成的復(fù)式雜巖體，巖性主要由輝綠巖、黑云母閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗巖、花崗斑巖、二長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)斑巖等組成。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦體特征

區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)9條礦體（圖1），長(zhǎng)100~3 000m，寬為1~15m。分布在王家杖子、扎蘭溝、和尚溝、北臺(tái)溝、叢香房、鄧杖子和付家溝7個(gè)礦段。礦體多為脈狀和扁豆?fàn)睢⑸贁?shù)為層狀和似層狀產(chǎn)出。經(jīng)工作證實(shí)，以下9個(gè)礦體為主要礦體。

1-1號(hào)銀礦體：產(chǎn)于花坤南山花崗斑巖，巖枝前緣部位的黑云母閃長(zhǎng)巖體邊部蝕變裂隙帶中。礦體長(zhǎng)200 m，水平厚度2.00~3.00 m，產(chǎn)狀0°~20°∠42°~65°，揭露垂直深度5 m。品位Ag 260~37 360×10-6。在+630m標(biāo)高銀礦體尖滅，在其上盤黑云母閃長(zhǎng)巖與霧迷山組白云質(zhì)灰?guī)r接觸帶見(jiàn)有銀鉛鋅礦體，品位Ag 47.10×10-6，Pb 1.08×10-2，Zn 2.11×10-2，地表高品位銀可能為次生富集所致。金屬礦物主要有自然銀、閃鋅礦、磁鐵礦，地表見(jiàn)較強(qiáng)的褐鐵礦化，同時(shí)在蝕變帶中可見(jiàn)石英細(xì)網(wǎng)脈產(chǎn)出。

1-5號(hào)礦銀鋅體：產(chǎn)于白云質(zhì)灰?guī)r與花崗斑巖接觸帶及輝綠巖與花崗斑巖接觸帶，長(zhǎng)120m，水平厚度0.6~1.30m，產(chǎn)狀15°~105°∠30°~80°。品位Ag 112×10-6，Zn 0.82×10-2。金屬礦物可見(jiàn)閃鋅礦、黃鐵礦。

1-5-1號(hào)礦體：產(chǎn)于輝綠巖下盤的白云質(zhì)灰?guī)r中，礦體長(zhǎng)40m，厚3.06m，產(chǎn)狀5°~25°∠35°~40°。品位Cu 0.33×10-2。金屬礦物可見(jiàn)閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦。

2-3號(hào)鋅礦體：產(chǎn)于王家杖子西山黑云母閃長(zhǎng)巖與霧迷山組白云質(zhì)灰?guī)r接觸帶，長(zhǎng)100m，水平厚0.50~2.20m。產(chǎn)狀290°~300°∠20°~30° 。品位Zn 0.42~1.15×10-2。地表可見(jiàn)少量閃鋅礦和孔雀石。

2-4號(hào)銅礦體：產(chǎn)于王家杖子西山黑云母閃長(zhǎng)巖與霧迷山組白云質(zhì)灰?guī)r接觸帶，礦體長(zhǎng)100m，水平厚度0.50~1.40m，產(chǎn)狀275°~330°∠20°~30°。品位Cu 0.32×10-2~0.89×10-2，Zn 0.65×10-2。金屬礦可見(jiàn)閃鋅礦、黃銅礦，地表見(jiàn)孔雀石、藍(lán)銅礦。

2-5號(hào)銅鋅礦體：產(chǎn)于王家杖子西山黑云母閃長(zhǎng)巖與霧迷山組白云質(zhì)灰?guī)r接觸帶，礦體長(zhǎng)100m，水平厚度1.50~2.00m，產(chǎn)狀270°~330°∠30°~35°。品位Cu 0.31×10-2~0.35×10-2，Zn 0.92×10-2~1.18×10-2。地表見(jiàn)閃鋅礦、黃銅礦及孔雀石、藍(lán)銅礦。

5-2號(hào)金銀礦體：產(chǎn)于叢香房東山霧迷山組白云質(zhì)灰?guī)r蝕變破碎帶中，礦體長(zhǎng)300m，水平厚度1.00~2.00m，產(chǎn)狀300°~305°∠55°~70°。品位Au 1.80×10-6~13.70×10-6，Ag 86.60×10-6。

6-1號(hào)金銀鉛鋅礦體：產(chǎn)于和尚溝東山花崗斑巖體邊部破碎蝕變帶中及花崗斑巖與白云質(zhì)灰?guī)r接觸帶、二長(zhǎng)斑巖與白云質(zhì)灰?guī)r接觸帶，礦體長(zhǎng)300m，水平厚2.00~4.00m，產(chǎn)狀20°~35°∠45°~60°。品位Au 1.90×10-6~13.40×10-6，Ag 45.40×10-6~127.60×10-6，Pb 0.62×10-2~1.72×10-2，Zn 1.20×10-2~3.33×10-2。淺井揭露垂直5~6m。淺井中，Au 0.10×10-6~0.18×10-6，Ag 49.10×10-6~51.50×10-6，Pb 0.10×10-2~0.38×10-2，Zn 1.45×10-2~1.60×10-2。

7-1號(hào)金鋅礦體：產(chǎn)于北臺(tái)溝北山霧迷山組白云質(zhì)灰?guī)r蝕變裂隙帶中，礦體長(zhǎng)200m，水平厚1.00~2.00m，產(chǎn)狀110°∠70°走向20°。品位Au 1.10×10-6，Zn 2.56×10-2~2.74×10-2。金屬礦物主要為團(tuán)塊狀或細(xì)脈狀產(chǎn)出的方鉛礦，脈體厚度一般為1~5cm，同時(shí)可見(jiàn)少量的閃鋅礦、黃鐵礦產(chǎn)出。

2.2 礦石特征

礦石金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、黝銅礦、輝銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、白鐵礦、軟錳礦、硬錳礦及少量白鎢礦、輝鉬礦等，脈石礦物有方解石、螢石、石榴石、透輝石、蛇紋石、橄欖石、白云石、鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和石英等，次生氧化礦物為黑銅礦、藍(lán)銅礦、孔雀石和褐鐵礦等。礦石主要為半自形粒狀結(jié)構(gòu)和他形粒狀結(jié)構(gòu)，多為星點(diǎn)狀、浸染狀和致密塊狀構(gòu)造，少見(jiàn)條帶狀構(gòu)造和細(xì)脈狀構(gòu)造[3]。

礦區(qū)內(nèi)礦石類型按金屬礦物組合可劃分為五種主要礦石類型分別是：①以黃銅礦、閃鋅礦和磁鐵礦為主，含少量黃鐵礦的銅鋅礦石；②以黃鐵礦主，含微量自然金和自然銀的金銀礦石；③以黃鐵礦、黃銅礦為主，含微量自然金的金銅礦石；④以方鉛礦和閃鋅礦為主，含微量自然金和自然銀的金銀鉛鋅礦石；⑤以軟錳礦、硬錳礦和方鉛礦、黃鐵礦為主，含微量自然銀的銀礦石。

2.3 圍巖蝕變與礦化類型特征

礦區(qū)的圍巖蝕變主要有大理巖化、矽卡巖化、鐵錳碳酸鹽化、褐鐵礦化、蛇紋石化、絹云母化、高嶺土化、硅化、鉀化和碳酸鹽化等。礦化類型主要有矽卡巖型銅鋅礦化及鋅銀多金屬礦化、蝕變破碎帶型金銀礦化、熱液充填型銀鋅磁鐵礦化（見(jiàn)表）。

礦化類型特征表

礦化類型賦存部位礦化蝕變遠(yuǎn)景 矽卡巖型銅鋅礦化及鋅銀多金屬礦化黑云母閃長(zhǎng)巖體與霧迷山組碳酸鹽巖地層接觸帶及花崗斑巖與白云質(zhì)灰?guī)r接觸帶矽卡巖化、大理巖化和蛇紋石化，其次為褐鐵礦化和鐵錳碳酸巖化地表已發(fā)現(xiàn)礦體 蝕變破碎帶型金銀礦化霧迷山組碳酸鹽巖地層蝕變破碎帶褐鐵礦化、鉀化和高嶺土化，其次為硅化和絹云母化地表已發(fā)現(xiàn)礦體 熱液充填型銀鋅磁鐵礦化霧迷山組碳酸鹽巖接觸帶及蝕變破碎帶褐鐵礦化、鐵錳碳酸巖化和硅化，其次為大理巖化、碳酸鹽化地表已發(fā)現(xiàn)礦體

3 控礦條件淺析

3.1 地層控礦作用

區(qū)內(nèi)大面積出露中元古界薊縣系霧迷山組碳酸鹽巖地層，經(jīng)地球化學(xué)測(cè)量證實(shí)，該組地層局部地段（層位）Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Sb、W、S等元素豐度值高出同類巖石克拉克值的10~20倍，成礦元素含量的差異表明，隨蝕變作用的發(fā)生伴有成礦元素的活化、遷移、富集，為多金屬成礦提供了有利的圍巖條件和豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是多金屬礦床（點(diǎn)）賦存產(chǎn)出的重要層位[4]。

3.2 構(gòu)造控礦作用

區(qū)內(nèi)發(fā)育一獨(dú)特的“蓮花狀”旋卷構(gòu)造，組成該“蓮花狀”旋卷構(gòu)造的斷裂系統(tǒng)是銅多金屬礦液遷移的良好導(dǎo)礦構(gòu)造，同時(shí)為花坤雜巖體的侵位和礦質(zhì)沉淀提供了重要場(chǎng)所。在雜巖體與霧迷山組碳酸鹽巖接觸帶及內(nèi)、外接觸帶的次級(jí)蝕變破碎帶走向延長(zhǎng)產(chǎn)狀變化的拐彎處和傾向延深較陡緩的變化處應(yīng)力較集中，促使成礦元素發(fā)生一定程度的活化遷移，在接觸帶及次級(jí)蝕變破碎帶產(chǎn)狀發(fā)生變化的部位富集[5]。

3.3 巖漿巖控礦作用

礦區(qū)內(nèi)燕山期巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈，早期主要為輝綠巖、黑云母閃長(zhǎng)巖，晚期主要為淺成-超淺成花坤雜巖體由基性、中性、酸性巖組成的復(fù)式巖體，沿“蓮花狀”旋卷構(gòu)造中心及東部旋回面侵入。燕山晚期的花坤雜巖體又分為三個(gè)期次侵入，第一期次巖性主要為輝綠巖、黑云母閃長(zhǎng)巖，與霧迷山組碳酸鹽巖地層接觸帶形成矽卡巖型銅銀鋅礦，第二期次巖性主要為花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗巖、花崗斑巖，在其內(nèi)外接觸帶形成了蝕變破碎型、矽卡巖型、熱液充填型金銀鋅礦，第三期次巖性主要為二長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)斑巖，在巖體內(nèi)或霧迷山組碳酸鹽巖接觸部形成高溫?zé)嵋盒痛盆F礦。

4 成礦規(guī)律淺析

4.1 礦床空間分布規(guī)律

該區(qū)成礦受薊縣系霧迷山組碳酸鹽巖、“蓮花狀”旋卷構(gòu)造和雜巖體聯(lián)合控制，銅多金屬礦化比較集中的分布在叢香房?jī)A伏向斜和李家杖子傾伏背斜的軸部及轉(zhuǎn)折端，并具有層控趨勢(shì)，是促使礦體形成的有利臨界，是發(fā)生成礦作用的有利地段[6]。

“蓮花狀”旋卷構(gòu)造控制著雜巖體的侵位和銅鋅、銀等礦化的分布，黑云母閃長(zhǎng)巖體與霧迷山組碳酸鹽巖接觸變質(zhì)矽卡巖帶、花崗斑巖與白云質(zhì)灰?guī)r接觸變質(zhì)矽卡巖帶、霧迷山組碳酸鹽巖地層蝕變破碎帶控制著礦體的產(chǎn)出。

4.2 成礦時(shí)期

花坤銅多金屬礦的成礦時(shí)期為燕山晚期，從巖漿巖的侵入活動(dòng)時(shí)期可以看出，花坤雜巖體屬燕山期巖漿活動(dòng)的產(chǎn)物。銅鋅成礦與花崗斑巖、輝綠巖及黑云母閃長(zhǎng)巖的侵入有密切關(guān)系，金銀成礦與花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗（斑）巖的侵入有密切關(guān)系，斜長(zhǎng)斑巖的侵入與金鉛鋅有密切的關(guān)系，說(shuō)明本區(qū)的成礦時(shí)期為燕山晚期[7]。

4.3 成礦物質(zhì)來(lái)源

花坤銅多金屬礦在成礦過(guò)程中為從基性-中性-酸性-堿性逐漸過(guò)渡的巖漿巖雜巖體提供了熱源，而霧迷山組碳酸鹽巖蝕變?yōu)槌傻V流體提供了Ca、Mg、CO2。雜巖體在燕山晚期侵入活動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生了與成礦有密切關(guān)系的矽卡巖化、蛇紋石化、鐵錳碳酸鹽化、褐鐵礦化、鉀化和硅化[8]。

5 找礦標(biāo)志與找礦方向

5.1 找礦標(biāo)志

根據(jù)礦區(qū)內(nèi)控礦條件及成礦規(guī)律的淺析，得出該礦區(qū)內(nèi)中元古界薊縣系霧迷山組碳酸鹽巖與巖漿巖接觸部位是找礦的主要靶位，并經(jīng)鉆孔驗(yàn)證在接觸部位見(jiàn)礦效果較好。

根據(jù)礦區(qū)內(nèi)蝕變類型總結(jié)的找礦標(biāo)志：矽卡巖化、大理巖化和蛇紋石化，其次為褐鐵礦化和鐵錳碳酸巖化的一套蝕變組合是在該區(qū)尋找矽卡巖型銅鋅礦及鋅銀多金屬礦的主要標(biāo)志；褐鐵礦化、鉀化和高嶺土化，其次為硅化和絹云母化的一套蝕變組合是在該區(qū)尋找蝕變破碎帶型金銀礦的主要標(biāo)志；褐鐵礦化、鐵錳碳酸巖化和硅化，其次為大理巖化、碳酸鹽化的一套蝕變組合是在該區(qū)尋找熱液充填型銀鋅磁鐵礦的主要標(biāo)志。

5.2 找礦方向

通過(guò)對(duì)花坤地區(qū)的地質(zhì)特征、控礦條件、成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志的綜合研究，表明在該區(qū)內(nèi)具備礦源層—構(gòu)造—巖漿巖“三位一體”及礦化蝕變齊全的地段，具有較大的找礦空間。

根據(jù)上述綜合分析得出在花坤境內(nèi)的王家杖子、扎蘭溝、和尚溝、北臺(tái)溝、叢香房、鄧杖子和付家溝7個(gè)地段，具有較好的找礦前景。如在花坤—和尚溝地段經(jīng)地表槽探及淺井工程的揭露見(jiàn)礦效果較好，由TC15、TC16、TC24號(hào)槽和HZQJ2、HHQJ6號(hào)淺井控制，礦體長(zhǎng)300m，水平厚2.00~4.00m。Au品位1.90×10-6~13.40×10-6，Ag品位45.40×10-6~127.60×10-6，Pb品位0.62×10-2~1.72×10-2，Zn品位1.20×10-2~3.33×10-2；經(jīng)ZK108-1號(hào)鉆孔深部工程驗(yàn)證在48m處見(jiàn)礦，礦體鉛垂厚度5~6m。Au品位0.10×10-6~0.18×10-6，Ag品位49.10×10-6~51.50×10-6，Pb品位0.100.38×10-2~0.38×10-2，Zn品位1.450.38×10-2~1.60×10-2（圖2）。

圖2 花坤銅多金屬礦區(qū)108線地質(zhì)剖面示意圖

Q-第四系 Pt3jx-薊縣系迷霧山組 1-白云質(zhì)灰?guī)r 2-花崗斑巖 3-二長(zhǎng)斑巖 4-蝕變破碎帶 5-礦體 6-竣工鉆孔編號(hào)及標(biāo)高

6 結(jié) 論

該區(qū)地處華北地臺(tái)北緣燕山臺(tái)褶帶東部遼西臺(tái)陷西側(cè)朝陽(yáng)穹褶斷束中段，成礦受薊縣系霧迷山組碳酸鹽巖、“蓮花狀”旋卷構(gòu)造和花坤雜巖體聯(lián)合控制，銅多金屬礦化比較集中的分布在叢香房?jī)A伏向斜和李家杖子傾伏背斜的軸部及轉(zhuǎn)折端，并具有層控趨勢(shì)，具備礦源層—構(gòu)造—巖漿巖“三位一體”的成礦條件，具有較好的找礦前景。

花坤雜巖體是由基性-中性-酸性-堿性多期次逐漸過(guò)渡的復(fù)式侵入巖。與銅鋅多金屬成礦具有明顯的時(shí)空關(guān)系和成因聯(lián)系。形成了與黑云母閃長(zhǎng)巖體侵入密切相關(guān)的矽卡巖型銅鋅礦，與花崗斑巖有關(guān)的蝕變破碎帶型和熱液充填型金銀鉛鋅多金屬礦。

雖然區(qū)內(nèi)成礦元素含量有著顯著的差異，但并不是區(qū)域成礦作用的關(guān)鍵，而起決定性因素的則是區(qū)內(nèi)是否存在一種或多種地質(zhì)作用，能把巖石中的金屬元素活化萃取，被熱液搬運(yùn)并在合適的構(gòu)造環(huán)境下富集成礦。

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Ore Control Factors and Metallogeny of the Huakun Cu-Polymetallic Deposit

CHEN Hong-quan1YTUAN He1WEI Qiang2WANG Ze-jiao2

（1-Department of Earth Sciences, Guilin University of Technology, Guilin, Guangxi 541000 ;2- No.109 Geological Team, Liaoning Bureau of Geology of Nonferrous Metals, Chaoyang ,Liaoning 122100）

TheHuakun Cu-polymetallic deposit lies in the middle section of the Chaoyang dome-fold-fault beam as an important tectonomagmatic belt on the northern margin of the North China platform. The present paper has a discussion on regional geological setting, geological features, ore control factors and ore criteria of the deposit. There is good metallogenic geological condition and prospecting potential where three-in-one of source bed, structure and magmatic rock coincide.

ore-control condition; metallogeny; Huakun; Cu-polymetallic deposit

2017-11-08

陳紅全（1990-），男，內(nèi)蒙古牙克石市人，碩士生，研究方向：礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)

P618.41

A

1006-0995（2018）03-0431-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.019